热激处理下不同番茄砧木对茄子嫁接苗生长及生理特性的影响

秦 涛，刘新社

(商丘职业技术学院，河南 商丘 476100)

茄子为茄科茄属植物，以浆果为产品，幼嫩果实既可食用也可用于加工，且营养非常丰富，特别是紫茄中的维生素E和维生素P含量都很高，具有特殊的食疗价值。此外，茄子产量高、适应性强、供应期长等。如今在我国北方已经实现了茄子的周年生产，但由于茄子的耐热品种相对较少，使它在越夏生产和秋季延后大棚栽培中常常受到高温伤害，严重时甚至会影响其产量和品质[1]。所以，通过栽培或者育种的手段提高茄子的耐热能力在生产上具有重要意义。研究表明，通过嫁接能够增强植株生物胁迫和非生物胁迫的抵抗能力，从而改善果实的品质[2-14]。番茄也属于茄科植物，且番茄的土传病害较少，根系十分强大，如果将番茄与茄子进行嫁接则成活率会比较高，并能降低茄子土传病害的发生率，从而增加茄子的产量。王茹华等[15]、张文彪等[16]以番茄作为砧木嫁接茄子，发现嫁接不仅能显著增强茄子的植株抗病性，还能增强植株的长势，提高果实产量，并能在一定程度上改善果实品质。此外，在茄子耐热性苗期鉴定、不同茄子品种幼苗耐热性比较等方面已经开展了一些研究，这些研究表明，茄子热害指数、叶片相对电解质渗透率等可作为鉴定茄子耐热性的指标[17-18]。但目前生产上非常缺乏能提高茄子耐热性的砧木，有关茄子抗热性方面的研究也鲜见报道。鉴于此，选用不同的番茄品种作为砧木来嫁接茄子，通过对茄子苗期的热害指数以及相关生理指标的测定，分析不同番茄砧木嫁接的茄子苗对高温胁迫的抗性，为生产上提高茄子耐热性和选育抗热砧木品种提供参考。

1 材料和方法

1.1 供试材料

4个番茄品种(金棚一号、大红小果、粉果中果、小樱桃，分别用T1、T2、T3、T4表示)为砧木，大田绿丰茄子为接穗，材料均由洛阳农林科学院提供。

1.2 试验方法

2019年3月10日将番茄和茄子自根苗(对照，CK)的幼苗分苗移栽到营养钵中。当番茄幼苗长出5～6片真叶、茎粗4～6 mm，作为接穗的茄子苗长出3～4片真叶、茎粗达2～4 mm时，用劈接法进行嫁接，常规管理茄子嫁接苗和自根苗。等茄子嫁接苗完全成活时，将嫁接苗和自根苗放入同一光照培养箱(光暗周期12 h/12 h，昼温/夜温为27 ℃/22 ℃，光照强度4 000 lx，相对湿度 90%)内培养7 d。然后挑取长势基本一致的自根苗和嫁接苗转入光暗周期16 h/8 h、37 ℃培养箱中培养2 d，最后把温度上调至45 ℃，在相同的光照强度和相对湿度条件下热激处理6 h。

1.3 指标测定

热害指数：取热激处理后的嫁接苗10株进行统计，重复3次。分级标准为0级，无热害症状；1级，只有1～2片叶变黄；2级，所有叶都变黄；3级，仅1～2片叶萎蔫；4级，整株萎蔫枯死。热害指数=∑(各级株数×级数)/(最高级数×总株数)×100%。超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定采用氮蓝四唑法，丙二醛(MDA)含量的测定采用硫代巴比妥酸法[19]，叶绿素含量测定、电解质渗出率的测定参考李合生等[20]的方法进行。

1.4 数据处理

用SPSS 17.0统计分析软件进行数据处理与分析[21-23]。

2 结果与分析

2.1 不同番茄砧木对茄子嫁接苗成活率的影响

从表1可以看出，4种番茄砧木嫁接后，茄子苗的成活率均在70%以上，且不同砧木间的差别较大。以T1为砧木的嫁接苗的成活率最低，仅为70.00%；以T4为砧木的则最高，达93.33%，是以T1为砧木的1.3倍，而以T2和T3为砧木的茄子嫁接苗的成活率分别比T1为砧木的高20.00、3.33个百分点。

表1 不同番茄砧木茄子嫁接苗的成活率Tab.1 Survival rate of grafted eggplant seedlings with different tomato rootstocks

2.2 热激处理下不同番茄砧木对茄子嫁接苗热害指数的影响

调查表明，不同番茄砧木品种与大田绿丰茄子嫁接后的嫁接苗的热害指数要比自根苗低，其中以T3为砧木的茄子嫁接苗苗期热害指数最低，仅为21.67%，而以T1、T2和T4为砧木的热害指数分别比T3为砧木的高13.53%、5.56%和17.69%。而茄子自根苗的热害指数达44.68%，是以T3为砧木的2.06倍。

2.3 不同番茄砧木对茄子嫁接苗形态指标的影响

从表2可看出，4个砧木的嫁接苗株高与自根苗差异均不显著。以T1为砧木的嫁接苗幅长显著高于自根苗的；各个砧木的平均幅宽与自根苗的差异也不显著。以T1和T3为砧木的嫁接苗茎粗显著高于自根苗的，其中以T3为砧木的茄子嫁接苗平均茎粗最大，达到3.24 mm，比自根苗高出23.66%；而以T2和T4作砧木的嫁接苗与自根苗的茎粗差异不显著，且4种不同番茄砧木嫁接苗间的茎粗差异也不显著。不同番茄砧木茄子嫁接苗的叶片数与茄子自根苗接近，均为4～5片，而以T3和T4为砧木的茄子嫁接苗的平均叶片数较高，为5片，但4种砧木的嫁接苗与自根苗的叶片数差异均不显著。

表2 不同番茄砧木茄子嫁接苗的植株形态Tab.2 Plant morphology of grafted eggplant seedlings with different tomato rootstocks

2.4 热激处理下不同番茄砧木对茄子嫁接苗叶片SOD活性的影响

4种茄子嫁接苗和自根苗经过热激处理后叶片的SOD活性均有明显提高，其中，以T3为砧木的茄子嫁接苗叶片SOD活性增幅最明显，为53.31%，以T2为砧木的嫁接苗增幅最小，仅为8.58%，二者相差44.73个百分点。以T1、T3为砧木的嫁接苗叶片SOD活性增幅与CK均差异显著，而以T2、T4作砧木的茄子嫁接苗叶片SOD活性增幅与CK差异均不显著(表3)。

2.5 热激处理下不同番茄砧木对茄子嫁接苗叶片MDA含量的影响

由表4可知，以4个番茄品种作砧木的茄子嫁接苗和自根苗叶片的MDA含量在热激处理后均呈上升趋势，以茄子自根苗的叶片MDA含量增幅最高，为141.89%，以T1为砧木的嫁接苗增幅最低，仅17.32%，二者相差124.57个百分点。嫁接苗叶片MDA含量增幅均显著低于自根苗的。由此可知，茄子苗的叶片MDA含量在热激处理后上升，茄子自根苗叶片MDA含量增幅显著高于嫁接苗；T2、T3、T4为砧木的茄子嫁接苗之间叶片MDA含量增幅差异不显著。

表3 不同番茄砧木茄子嫁接苗叶片的SOD活性 Tab.3 SOD activity of grafted eggplant leaves with different tomato rootstocks U/mg

2.6 热激处理下不同番茄砧木对茄子嫁接苗叶片叶绿素含量的影响

表5表明，茄子嫁接苗与自根苗叶片的叶绿素含量在热激后均增加，且以T1作砧木的茄子嫁接苗叶片的叶绿素含量增幅最高，达71.69%。而自根苗的叶绿素含量增幅最低，为22.54%，二者相差49.15个百分点。无论常温下还是热激处理后，茄子自根苗叶绿素含量均高于各类嫁接苗。以T1、T2、T3为砧木的茄子嫁接苗叶片叶绿素含量增幅与T4和自根苗均差异显著，以T4为砧木的叶绿素含量增幅与自根苗差异不显著，在各类嫁接苗中，T2、T3间差异不显著。

2.7 热激处理下不同番茄砧木对茄子嫁接苗电解质渗出率的影响

由表6可知，热激处理后茄子嫁接苗与自根苗的电解质渗出率均上升，且增幅较明显。茄子自根苗叶片的电解质渗出率增幅最高，达179.39%，以T3为砧木的茄子嫁接苗增幅最低，为4.34%，二者相差175.05个百分点。以T1、T2和T4为砧木的嫁接苗增幅分别比自根苗低145.97、159.70、119.62个百分点。以T1、T2、T3、T4作砧木的茄子嫁接苗叶片的电解质渗出率增幅均与自根苗差异显著。

表5 不同番茄砧木茄子嫁接苗叶片的叶绿素含量 Tab.5 Chlorophyll content in leaves of grafted eggplant seedlings with different tomato rootstocks mg/g

表6 不同番茄砧木茄子嫁接苗叶片的电解质渗出率 Tab.6 Electrolyte exudation rate of eggplant grafted with different tomato rootstocks %

3 结论与讨论

本试验结果表明，在茄子嫁接苗的幼苗生长期，对于同一种番茄砧木而言，以T1作砧木的嫁接苗的成活率、平均株高均为最低，而热激处理后其叶片MDA含量增幅最小，叶绿素含量增幅最大。以T2作砧木的嫁接苗在高温胁迫下叶片SOD活性增幅最小。以T3为砧木的嫁接苗的平均株高、平均幅宽、平均茎粗均最高，且热激后其热害指数、叶片电解质渗出率增幅最低，SOD活性增幅最高。以T4为砧木的嫁接苗成活率最高。综合比较4种番茄砧木对茄子嫁接苗的生理及耐热性的影响，以T3为砧木嫁接的茄子苗生理状况及耐热能力较好。

本试验结果表明，用4个番茄品种作砧木嫁接茄子，对茄子苗期的株高、茎粗、叶片数、株型等没有显著影响，这与前人的研究结果基本一致[24-26]。贾开志等[1]研究发现，热害指数是一种较直观的茄子耐热性鉴定方法，热害指数越高，就代表幼苗的受害程度越重，而幼苗的耐热性就越弱。以不同番茄品种作砧木的茄子嫁接苗的热害指数均低于茄子自根苗，这说明以这4种番茄为砧木嫁接茄子均能够提高茄子苗的耐热性，其中以T3为砧木的茄子嫁接苗耐热性较好。SOD是一种能清除超氧阴离子自由基的酶，其功能是催化超氧阴离子自由基生成过氧化氢，使其能够被过氧化氢酶进一步分解或利用，故SOD有保护生物体免受活性氧伤害的能力，SOD活性与植物的抗逆性密切相关。而在本试验中，以不同番茄品种为砧木的茄子嫁接苗和自根苗经过热激处理后，秧苗叶片的SOD活性均呈现上升趋势，并且以T3为砧木的茄子嫁接苗叶片的SOD活性增幅最明显，表现出较高的耐热性。当植物的器官趋于衰老或处在逆境条件下时，往往会发生膜脂的过氧化，而MDA是其最终分解产物，它在细胞中的积累可能会对膜和细胞造成伤害，所以MDA含量常用于表示细胞膜脂的过氧化程度和植物对逆境条件反应的强弱。叶片细胞的电解质外渗是由于植物受到高温或低温，干旱、盐渍、病原菌侵染等逆境的影响后，细胞膜遭到破坏，膜的通透性增大，所以电解质渗出率能够表示质膜透性的变化，是反映植物在逆境下所受伤害的常用指标。本试验结果表明，热激处理后茄子嫁接苗和自根苗叶片的MDA含量和电解质渗出率均增加，但是茄子自根苗的增幅均是最高的，而嫁接苗表现出一定的耐热能力，其中以T3作砧木嫁接的茄子幼苗耐热性最佳。